[发明专利]一种基于动态混合像元分解法的湖冰冻融监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于动态混合像元分解法的湖冰冻融监测方法，其特征在于，包括：

S1，基于湖泊特定光学影像和被动微波遥感数据，获取湖泊混合像元亮温值和湖岸纯净像元亮温值；

S2，基于湖泊特定光学影像和所述湖泊混合像元亮温值，通过叠置分析获取所述湖泊混合像元中湖泊与湖岸的面积比例；

S3，基于所述湖泊混合像元亮温值、所述湖岸纯净像元亮温值和所述湖泊混合像元中湖泊与湖岸面积比例，利用线性混合像元分解法获取所述湖泊混合像元的湖泊纯净像元亮温值，以监测湖冰冻融现象；

其中，所述S1进一步包括：

S1.1，利用边缘检测法从所述湖泊特定光学影像中获取湖泊的边缘；基于所述湖泊特定光学影像与所述被动微波遥感数据的像元位置比较分析和所述湖泊的边缘，获取所述被动微波遥感数据的湖泊中心；

S1.2，从所述被动微波遥感数据中，选取距离所述湖泊中心最近的微波像元亮温值为所述湖泊混合像元亮温值；从所述被动微波遥感数据中，选取距离所述湖泊中心最近的多个湖岸纯净像元的微波像元亮温值，取均值后，为所述湖岸纯净像元亮温值；

其中，所述S2进一步包括：

S2.1，基于被动微波遥感数据，获取湖泊混合像元；以所述湖泊混合像元的湖泊中心为中心生成特定传感器特定频率的空间分辨率的矩形区域；

S2.2，基于所述矩形区域与所述湖泊特定光学影像进行叠置分析，分解出所述湖泊混合像元中湖泊与湖岸的比例。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中所述湖泊纯净像元亮温值满足：

TB_sensor＝aTB_lake+bTB_land

其中，TB_sensor为所述湖泊混合像元亮温值的单个微波像元的湖泊混合像元亮温值；

TB_lake为所述湖泊纯净像元亮温值，表示所述湖泊混合像元亮温值中湖泊区域亮温值；

TB_land为所述湖岸纯净像元亮温值，表示所述湖泊混合像元亮温值中陆地区域亮温值；

a为所述湖泊混合像元亮温值中湖泊区域的面积百分比权重；

b为所述湖泊混合像元亮温值中陆地区域的面积百分比权重；

其中，a与b的比值为所述湖泊混合像元中湖泊与湖岸的面积比例。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1.2进一步包括：选取以所述湖泊中心为中心的1个微波像元亮温值为所述湖泊混合像元亮温值；

选取距离所述湖泊中心最近的2-3个纯净湖岸像元的微波像元亮温值并做平均后为所述湖岸纯净像元亮温值。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述湖泊混合像元的坐标满足：

其中，(X,Y)为所述湖泊中心的坐标，(X_i,Y_i)为所述被动微波遥感数据的任意像元中心点的坐标，(X_min,Y_min)为所述湖泊混合像元亮温值所对应的星载亮温数据坐标。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2.1进一步包括：

S2.1.1，以所述湖泊中心为中心分别生成第一圆形区域和第二圆形区域；

S2.1.2，获取所述第一圆形区域和所述第二圆形区域的最小外包矩形，基于等角横轴割圆柱投影坐标系统特性，获得与所述被动微波遥感数据的特定微波频率像元分辨率大小一致的所述矩形区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一圆形区域的半径为特定微波频率的一空间分辨率值，所述第二圆形区域的半径为特定微波频率的另一空间分辨率值。

7.一种基于动态混合像元分解法的湖冰冻融监测系统，其特征在于，包括：

初步亮温数据获取模块，用于基于湖泊特定光学影像和被动微波遥感数据，获取湖泊混合像元亮温值和湖岸纯净像元亮温值；

湖泊和陆地百分比模块，用于基于湖泊特定光学影像和所述湖泊混合像元亮温值，通过叠置分析获取所述湖泊混合像元中湖泊与湖岸的面积比例；

动态精确获取模块，用于基于所述湖泊混合像元亮温值、所述湖岸纯净像元亮温值和所述湖泊混合像元中湖泊与湖岸面积比例，利用线性混合像元分解法获取所述湖泊混合像元的湖泊纯净像元亮温值，以监测湖冰冻融现象。